Dapatkah komputer kuantum mensimulasikan komputer normal?

Mirip dengan pertanyaan, Bisakah Mesin Turing mensimulasikan komputer kuantum? : diberikan algoritma 'klasik', apakah selalu mungkin untuk merumuskan algoritma setara yang dapat dilakukan pada komputer kuantum? Jika ya, apakah ada semacam prosedur yang bisa kita ikuti untuk ini? Algoritma yang dihasilkan mungkin tidak akan memanfaatkan sepenuhnya kemungkinan komputasi kuantum, ini lebih merupakan pertanyaan teoretis.

Ya, ini dapat dilakukan dengan cara yang agak sepele: Gunakan hanya gerbang logika klasik yang dapat dibalik untuk mensimulasikan perhitungan menggunakan logika boolean (misalnya, menggunakan TOFFOLI untuk mensimulasikan gerbang NAND), gunakan hanya negara basis standar dan | 1 ⟩ sebagai masukan, dan hanya melakukan pengukuran secara keadaan standar pada output. Dengan cara ini Anda dapat mensimulasikan perhitungan yang persis sama dengan komputer klasik, pada basis gerbang demi gerbang.$\lvert 0\rangle$$\lvert 1\rangle$

Ya, itu bisa karena komputasi kuantum adalah generalisasi dari komputasi klasik. Jadi prosedur yang Anda minta ada.

Kita dapat mengambil gerbang logika klasik universal seperti gerbang NOR, menggeneralisasi ke versi kuantum yang dapat dibalik dari gerbang NOR itu. Dengan demikian prosedur dapat sebagai berikut:

• Desain sirkuit klasik
• Tulis ulang sirkuit klasik hanya dengan menggunakan gerbang klasik universal yang dipilih (misalnya NOR)
• Konversi sirkuit klasik di atas menggunakan versi kuantum gerbang universal klasik

Kami memilih satu set negara basis, untuk mewakili dua negara klasik biner, dan kami mengabaikan amplitudo kompleks sebagaimana jawaban lain, oleh jknappen, menyiratkan.